Натрий фториді – бейорганикалық қосылыс, фторсутек қышқылы мен натрийдің тұзы. Бұл ақ түсті, иіссіз кристалды зат. Натрий фторидінің химиялық формуласы NaF. Химиялық байланыс - иондық.
Табиғатта таралған
Табиғатта бұл зат негізінен вилиомит минералы түрінде болады. Бұл минерал таза түрінде натрий фторидін білдіреді. Ол кармин қызыл, қызғылт түстен түссізге дейін өте әдемі түске ие болуы мүмкін. Ол жеткілікті сынғыш және салыстырмалы түрде тұрақсыз. Бұл минералдың жарқырауы әйнектің жарқырауына ұқсайды. Оның кен орындары Солтүстік Америкада, Африкада және Кола түбегінде кездеседі, бірақ жалпы ол өте сирек кездеседі.
Өнеркәсіп бойынша алынған
Натрий фториді өте пайдалы қосылыс, сондықтан ол өнеркәсіптік ауқымда синтезделеді. Әлемдік өндіріс жылына 10 000 тоннадан асады. Көп жағдайда шикізат гексафторосиликаттар болып табылады, олар да жасанды жолмен алынады. Өндірісте олар сілтілі гидролизге ұшырайды, нәтижесінде реакциялық қоспада натрий фториді бөлінеді. Бірақ оны әлі де кремний оксиді мен натрий силикатының қоспаларынан бөлу керек. Жасаңызбұл көбінесе қарапайым сүзу.
Бірақ гексафторосиликаттар, тіпті термиялық ыдырағанда немесе натрий карбонатымен әрекеттесе де, натрий фторидін бере алады. Оны өнеркәсіптік синтезде де қолдануға болады.
Сонымен қатар өнеркәсіпте сода күлінен (натрий карбонаты) және фторсутек қышқылынан натрий фторидін алу әдісі бар. Олардың сүзгілеу көмегімен өзара әрекеттесуінің нәтижесінде техникалық таза өнімді алуға болады:
Na2CO3 + HF → 2NaF + CO2 + H 2O
Зертханалық алу
Зертханада бұл қосылысты алудың басқа жолдары бар. Ең қарапайымы – натрий гидроксидін фтор қышқылымен бейтараптандыру реакциясы. Басқа нұсқа: натрий гидроксидінің аммоний фторидімен әрекеттесуі. Натрий гидроксиді қарапайым фтормен әрекеттескенде де фторид бере алады.
Теорияда натрий фторидін қарапайым заттардан да алуға болады: натрий мен фтор. Бұл реакция іс жүзінде өте сирек орындалғанымен, өте күшті жүреді.
F2 + 2Na → 2NaF
Алудың тағы бір жолы - дифторгидрат пен кейбір күрделі тұздардың термиялық ыдырауы. Бұл жағдайда өте жоғары таза өнім алынады.
Na(HF2) → NaF + HF
Қарапайым фторды натрий броматымен немесе өнім ретінде құрамында натрийі бар басқа тотықтырғыштармен тотықтырғанданатрий фторидін өндіруі мүмкін.
F2 + NaBrO3+ 2NaOH → NaBrO4 + 2NaF + H 2O
Бор трифторидін натрий гидридімен әрекеттестіру арқылы бұл тұзды да алуға болады.
BF3 + NaOH → Na3BO3 + NaF + H 2O
Физикалық қасиеттері
Натрий фториді – ақ кристалды қатты зат. Балқу температурасы – 992°С, қайнау температурасы – 1700°С. Ыстық емес. Натрий фторидінің химиялық байланысы иондық болғандықтан, ол суда жақсы ериді, одан да жақсырақ – фторид сутегінде. Органикалық еріткіштерде дерлік ерімейді. Гигроскопиялық емес және кристалды гидраттарды түзбейді.
Химиялық қасиеттері
Сулы ерітінділерде натрий фториді диссоциацияланып, күрделі қосылыс түзеді.
NaF + 4H2O → [Na(H2O)4] + + F-
Фторсутек қышқылымен әрекеттескенде дифторгидрат түзіледі. Бірақ фторид сутегінің артық мөлшерімен натрий гидрофторидтері деп аталатын басқа күрделі қосылыстар түзілуі мүмкін. Олардың құрамы реагенттердің қатынасына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
Химиялық формуладан көріп отырғанымыздай, натрий фториді әдеттегі тұз, сондықтан реакция нәтижесінде тұнба немесе газ түзілсе, басқа тұздармен алмасу реакцияларына түседі. Қышқылдармен әрекеттескенде газ тәрізді фторид сутегі бөлінеді. Ал литий гидроксидімен литий фторидінің тұнбасы түзіледі.
Натрий фторидіреагенттер мен реакция жағдайларына байланысты басқа күрделі тұздар түзуі мүмкін.
Улылық
Натрий фториді – қауіпті зат. Ол NFPA 704 стандарты бойынша қауіптіліктің төрттен үшінші деңгейіне ие. Адам үшін өлім дозасы 5-10 грамм. Бұл өте көп, бірақ натрий фторидінің одан да аз дозалары жүрек-тамыр жүйесіне зиян келтіреді. Улану уланған ауаны ингаляциялау арқылы да, тағамға осы бейорганикалық қосылысты қабылдау арқылы да болуы мүмкін. Соңғы жағдайда асқазан жарасына дейін тітіркенуі мүмкін.
Қолданба
Натрий фторидінің жақсы антисептикалық қасиеттері бар, сондықтан оны кейде жуғыш заттарға қосады. Дәл сол себепті ол ағаш өңдеу үшін қолданылады. Бұл тұздың ерітіндісі көгеру, саңырауқұлақ және жәндіктермен күресуге көмектеседі. Көбінесе үш пайыздық ерітінді қолданылады. Ол ағашқа жақсы еніп, оны шіріп кетуден сақтайды. Бірақ бұл құралдың кемшілігі бар, сондықтан натрий фториді сирек қолданылады - ол жаңбыр кезінде ағаштан оңай жуылады, өйткені бұл тұз суда жақсы ериді.
Сондай-ақ кейбір химиялық қосылыстарды, атап айтқанда фреондарды және инсектицидтерді синтездеуде қолданылады. Фтор иондары гликолизді (глюкозаның тотығуын) тоқтатады, сондықтан натрий фториді биохимиялық зерттеулер үшін пайдаланылады.
Ол сонымен қатар металлургия өнеркәсібінде металл беттерін тазалау үшін, сондай-ақ оларды балқыту және дәнекерлеу кезінде жиі қолданылады. Бұл зат кейде цементке қосылып, бетонды төзімді етедіқышқылдарға және ыстыққа төзімділік қасиеттерін жақсарту үшін майлау материалдарында.
Оның ең қарама-қайшылықты қолданылуы – тіс пасталары. Тістер үшін натрий фториді фторид көзі болып табылады, ол сүйектер мен тістерге күш беру үшін қажет, сонымен қатар кариестің алдын алу үшін қызмет етеді. Бірақ бұл элементті жоғары тұтыну кезінде жағымсыз салдар болуы мүмкін. Сондықтан фторидті тіс пастасына қоспа ретінде қолдану туралы әлі де пікірталастар бар.
Фторидтің ағзаға оң әсері
Фтор адам ағзасындағы өте маңызды микроэлемент, онсыз оның қалыпты өмір сүруі мүмкін емес. Ересек адам үшін тәулігіне дене салмағының килограммына 0,03 мг фторид тұтыну қажет. Балаға 5 есе көп қажет.
Фтордың ағзадағы қызметі өте алуан түрлі. Ол сүйектердің, шаштың және тырнақтың дұрыс өсуіне және қалыптасуына ықпал етеді, өйткені минералдану процесінде кальцийді тұрақтандырады. Бұл әсіресе балалардың өсуі мен дамуы кезінде, сондай-ақ сынықтар кезінде маңызды. Бұл элемент иммунитетті сақтау үшін қажет. Бұл процеске фторид қатысатын болса, темір денеге жақсы сіңеді.
Бұл элементтің жетіспеушілігімен тіс эмалы әлсірейді, кариес қаупі артады. Балаларда бұл жағдайда қаңқаның дамуы кезінде ақаулар пайда болуы мүмкін. Ересектерде остеопороздың даму қаупі бар. Бұл ауру сүйек сынғыштығын арттыратын сүйек тығыздығының төмендігімен сипатталады.
Ағзадағы артық фторидпен байланысты мәселелер
Құрамында фтордың жоғарылауыменденеде флюороз дамуы мүмкін. Бұл ауру бірқатар қайтымсыз салдарлармен сипатталады. Аурудың дамуының бастапқы кезеңдерінде тіс эмалы зардап шегеді. Оның үстінде әртүрлі пішіндер мен түсті дақтар бар. Дақтарды тіс дәрігері оңай анықтайды және уақтылы емделу арқылы оларды оңай жоюға болады. Ағарту үшін бейорганикалық қышқылдардың ерітінділері, сутегі асқын тотығының ерітіндісі немесе басқа пероксидтердің ерітінділері жиі қолданылады. Эмальды ағартқаннан кейін кальций глюконатының ерітіндісімен реминерализация жүргізіледі. Флюороздың неғұрлым ауыр түрлерін емдеуде терапияның соңына дейін кальций глюконатын ауызша қабылдау ұсынылады. Егер флюороз кезінде тіс эмальының эрозиясы орын алса, онда композициялық материалдар қолданылады және тістің пішіні шамамен пломбадағыдай қалпына келтіріледі.
Бұл аурудың алдын алу шарасы ретінде ауыз судағы фторидтің концентрациясы жоғары болса, ағзаға түсуін азайтуға болады. Мұны істеу үшін олар әдетте су көзін ауыстырады немесе жай ғана сүзеді. Сондай-ақ диетадан фторидтері көп тағамдарды алып тастауға болады: теңіз балығы, жануар майы, шпинат. C және D дәрумендерін және кальций глюконатын жеу көмектесуі мүмкін.
Фторидтің артық мөлшері ұзақ уақыт бойы (10-20 жыл) байқалса, сүйектер ауыра бастайды. Остеосклероз пайда болады, онда остеопороздан айырмашылығы, сүйек тығыздығы қалыптыдан жоғары болады, бұл олардың икемділігінің төмендеуіне әкеледі. Ол сондай-ақ жиі сынықтарды тудыруы мүмкін. Бірақ сіз алаңдамауыңыз керек. Денедегі фтордың мұндай күшті артық болуы тек жұмыс істейтін адамдарда болуы мүмкінқауіпсіздік шараларынсыз фторид өндіру.
Суды фторлау
Жоғарыда айтылғандай, фторды кариестің алдын алу үшін қолдануға болады. Осы себепті өткен ғасырдың ортасында кейбір елдерде кран суын фторидтеу қолданыла бастады. Оның мәні хлорлауға ұқсайды. Суға белгілі бір қасиеттер беру үшін аз мөлшерде натрий фториді немесе құрамында фтори бар басқа компонент қосылады. Бүгінде АҚШ-тағы барлық судың 2/3 бөлігі фторланған.
Адамға қажетті мөлшерде фтор түсуі үшін Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша ауыз судың бір литрінде 0,5-1,0 мг фторид болуы керек. Бірақ қарапайым суда бұл мөлшер әрқашан бола бермейді, сондықтан оны жасанды түрде көбейту керек.
Суды фторидтеу оның дәміне немесе иісіне ешқандай әсер етпейді. Осы процестің арқасында, әсіресе балалар арасында кариес қаупі айтарлықтай төмендейді. Өйткені фторид тіс эмальын ерітіп, тіс қуысын тудыратын бактерияларды жояды.
Әрине, фтордың жоғарылауы флюорозға әкелуі мүмкін, бірақ беделді зерттеулерге сәйкес судың фторидациясы бұл патологияның себебі бола алмайды. Мұндай судың басқа жанама әсерлері де байқалмайды. Жақында басқаша болжайтын кейбір төмен сапалы зерттеулер пайда бола бастады. Суды фторидтеу - алюминий кәсіпорындарының қалдықтары болып табылатын фторидтерді кәдеге жарату тәсілі деген миф пен танымалдыққа ие болу. Бірақ бұл нұсқа расталмады.
ҚолдануФторидті су тек кейбір ауруларға ұсынылмайды: қант диабеті, гормоналды бұзылулар, артрит, қалқанша безі, бүйрек және жүрек аурулары.
Қандай жағдайда да суда фтордың болуынан құтылу оңай. Кері осмос принципі бойынша жұмыс істейтін сүзгілер фтордың барлығын дерлік жояды, ал дистилляция одан суды толығымен тазартады. Тұрмыстық сүзгілер де фторды ішінара немесе толығымен сақтай алады. Суды алюминий тотығы, сүйек ұны немесе сүйек көмірі арқылы өткізу де судан фторидті кетіруі мүмкін. Кейбір фторидтер (мысалы, кальций фториді) суда ерімейді, сондықтан барлық фторды тұндыру үшін тұндыру әдісін қолдануға болады. Бұл үшін әк жиі пайдаланылады.
Фармакологиялық қолданбалар
Натрий фториді кейбір препараттардың белсенді ингредиенті болып табылады. Әдетте, мұндай таблеткалар дәрігер тағайындағандай қабылданады, кейде терапия арнайы бақылауды қажет етеді және ағынның динамикасын үнемі зерттеумен бірге жүреді. Фтор препараттарының саудалық атаулары: «Натрий фториді», «Натрий флюоратум» және «Оссин». Олар ағзадағы фторидтің жетіспеушілігіне, атап айтқанда остеопорозға тағайындалады.
Драже және таблетка түріндегі препарат ауызша қабылданады. Фторидтердің барлығы дерлік тағамды қабылдауға қарамастан денеге сіңеді. Әдетте, мұндай терапия күніне 1-1,5 г кальций мен магний қабылдаумен біріктіріледі. Бұл сүйектердің тұрақты түрде минералдануына көмектеседі.
Бірақ препараттың нормадан өтуі қауіпті. Бұл жағдайда фтордың артық мөлшері пайда болуы мүмкін, бұл флюорозға әкеледі. СағатҚұрамында натрий фториді бар дәрілерді қабылдаған кезде флюороздың дамуын болдырмау үшін тіс дәрігеріне қаралу қажет.
